[發明專利]一種發動機初始配氣相位自動測量系統

有效

• 申請號: 201910555795.5
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110207994B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 劉寅童;張珺涪;姜波;盧方軍;徐凱
• 申請（專利權）人: 重慶長安汽車股份有限公司
• 主分類號: G01M15/06
• 分類號: G01M15/06;G01B7/02;G01B7/30;G01B5/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 唐錫嬌

本發明公開了一種發動機初始配氣相位自動測量系統，包括發動機驅動單元、活塞位移傳感器、進氣門位移傳感器、排氣門位移傳感器、曲軸角度傳感器、數據采集卡、工控機和直流開關電源，直流開關電源用于供電，發動機驅動單元驅動被測發動機工作，活塞位移傳感器輸出反映活塞位移的信號并傳輸至工控機，進氣門位移傳感器輸出反映進氣門位移的信號并傳輸至工控機，排氣門位移傳感器輸出反映排氣門位移的信號并傳輸至工控機，曲軸角度傳感器輸出反映曲軸角度的電壓信號并傳輸至工控機，工控機利用相關算法對這些信號進行處理，得到發動機初始配氣相位。本發明能夠提高測量精確度，同時提高測量結果的重復性和再現性。

技術領域

本發明屬于汽車發動機測試領域，具體涉及一種發動機初始配氣相位自動測量系統。

背景技術

在節能減排戰略規劃與法規標準的雙重壓力下，無論傳統動力或混合動力汽車，對于高效清潔發動機的需求都迫在眉睫。“米勒循環”、“阿特金森循環”、“均質壓燃”等新型燃燒技術已經成為了高效清潔發動機主要發展趨勢。為了實現這些技術的產業化應用，發動機燃燒系統工藝一致性控制尤為重要；其中，初始配氣相位、壓縮比和氣道滾流比的一致性對發動機燃燒和排放影響最為關鍵。

配氣機構物理相位的測量涉及發動機曲軸角度、氣門位移和活塞位移等多個測量值的相互關聯轉換。目前，對于發動機初始配氣相位的測量主要采用人工讀數，測量的重復性和再現性在初始相位設計公差提升后，很難滿足設計需求，從而無法真實反映發動機配氣機構相位設計精度提升的效果評估。

CN202057494公開了一種發動機在線配氣相位檢測設備，包括測試臺架和檢測系統，測試臺架包括機架、平臺、夾具定位和壓緊裝置；平臺上設有用于與連續生產線匹配的工位，該工位用于放置安裝發動機的夾具；檢測系統包括活塞位移傳感器、氣門位移傳感器、用于驅動被檢發動機工作的電機、用于連接被檢發動機轉軸和電機輸出軸的裝夾執行機構，以及控制系統；控制系統包括PLC控制器，用于控制電機工作及裝夾動作；活塞位移傳感器采集發動機工作時發動機活塞位移的數據，并通過數據采集卡傳輸至檢測系統的工業計算機進行運算處理，獲得進排氣相位數據；氣門位移傳感器由發動機進氣門位移傳感器和排氣門位移傳感器構成，采集發動機工作時發動機進氣門和排氣門位移的數據，并通過數據采集卡傳輸至檢測系統的工業計算機進行運算處理，獲得進排氣相位數據；活塞位移傳感器和氣門位移傳感器通過活動支架安裝于臺板上。這種檢測設備安裝在生產線上，設備自動化程度高，使發動機氣門配氣檢測由抽檢變為臺檢，實現了發動機在線檢測，測試速度快；但是其測量原理決定了其配氣相位檢測精確度不高，檢測結果的重復性和再現性較差，仍然不能滿足產品設計精度提升的需求。

發明內容

本發明的目的是提供一種發動機初始配氣相位自動測量系統，以提高發動機初始配氣相位的測量精確度，同時提高測量結果的重復性和再現性。

本發明所述的發動機初始配氣相位自動測量系統，包括發動機驅動單元、活塞位移傳感器、進氣門位移傳感器、排氣門位移傳感器、曲軸角度傳感器、數據采集卡、工控機和直流開關電源，直流開關電源給活塞位移傳感器、進氣門位移傳感器、排氣門位移傳感器、曲軸角度傳感器、數據采集卡供電，發動機驅動單元驅動被測發動機工作，活塞位移傳感器輸出反映活塞位移的信號并通過數據采集卡傳輸至工控機，進氣門位移傳感器輸出反映進氣門位移的信號并通過數據采集卡傳輸至工控機，排氣門位移傳感器輸出反映排氣門位移的信號并通過數據采集卡傳輸至工控機，曲軸角度傳感器輸出反映曲軸角度的電壓信號并通過數據采集卡傳輸至工控機；所述工控機被編程以便執行如下步驟：

對反映活塞位移的信號、反映進氣門位移的信號、反映排氣門位移的信號以及反映曲軸角度的電壓信號進行低通濾波和平滑處理，去除信號采集過程中的噪聲；

利用公式：計算當前的曲軸角度θ；其中，V表示經低通濾波和平滑處理后的反映當前的曲軸角度的電壓，V_max表示曲軸角度傳感器的實際供電電壓；